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专题复习练习题:功和机械能
一、不做功的三种情况
1.如图所示的情境中,人对物体做功的是( )
A. 用力搬石头没有搬动
B. 人将重物从地面拉到高处
C. 人推一块大石头没推动
D. 人使箱子沿水平方向做匀速直线运动
二、功的计算
2.小明将放在水平桌面上重为3N的物理课本,水平匀速拉动0.5m.所用的水平拉力为1N,则课本重力做功 J,水平拉力做功 J.
3.如图甲,一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直方向上拉力F=3N的作用下向上运动,铁块运动速度v与时间t的关系如图乙所示,则铁块受到的摩擦力为 N,0~5s内拉力F做的功是 J(取g=10N/kg)。
三、功率的定义和综合计算
4.超市里,顾客推着重为180N的购物车,10s内水平匀速前进了20m,若水平推力为20N,在此过程中,重力对购物车做的功为 J,推力的功率为 W。
5.人工智能已融入我们的生活,如图所示为某款地面清扫机器人。该机器人的重力为30N,在30s内沿水平直线匀速清扫的距离为12m,假设该机器人扫地时所受阻力为100N。求:
(1)机器人运动的速度;
(2)机器人牵引力做的功;
(3)机器人牵引力做功的功率。
6.如图所示,国产新能源汽车深受消费者青睐,相比传统燃油汽车,电动汽车具有无尾气排放、噪音小、起步快等优点。某款新能源汽车整车质量为2250kg,该电车沿平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时,所示的摩擦阻力为整车重力的0.15。
(1)若整车轮胎与地面的接触面积为20dm2,请计算该电车静止在水平地面上时对地面的压强大小;(g取10N/kg)
(2)求当该电车在平直公路上以20m/s的速度匀速直线行驶时,其牵引力做功的功率大小。
四、影响动能、重力势能大小的因素
7.如图所示,在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让a,b两个钢球分别从同一斜面上由静止滚下,撞击放在水平木板上的同一木块,使木块滑动,虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
(1)实验中研究的是 (选填“钢球”或“木块”)的动能大小,其动能大小是通过 来反映的;
(2)根据甲图和乙图所示实验,可得到的结论是 ;
(3)根据乙图和丙图所示实验, (填“能”或“不能”)比较出a、b两钢球哪个质量更大,你判断的理由是 ;
(4)若木板过于光滑,则 (填“更利于”或“不利于”)探究得出结论。
8.在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,用三个体积相同而质量不同的实心小球做实验。实验时分别将小球由某个高度自由落下,然后观察在松软的花泥上砸出的痕迹,从而判断重力势能的大小,实验过程及现象如图所示(括号内小写字母为实验序号,已知m钢>m玻璃>m木)。
(1)实验通过观察 ,判断重力势能的大小;
(2)实验序号 三次实验现象是在研究重力势能与质量是否有关,可以得出初步结论:物体高度相同时, ;
(3)实验(a)、(d)、(e)中控制的变量是 ,可归纳得出初步结论: 。
五、动能和势能、机械能及其转化
9.如图所示,跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中,关于运动员(不包含降落伞和绳)下列说法正确的是( )
A.动能不变,重力势能不变,机械能不变
B.动能变大,重力势能变小,机械能不变
C.动能不变,重力势能交小,机械能变小
D.动能变小,重力势能变小,机械能变小
10.游戏“愤怒的小鸟”深受同学们的喜爱,游戏中像打弹弓一样,把“小鸟”对准怪物打过去(如图),下列有关弹弓的说法正确的是( )
A.弹弓伸长过程中,弹力减小
B.弹弓的橡皮筋斜向下伸长过程中,弹性势能减小
C.被弹弓弹出后的“小鸟”,动能不变,重力势能增加
D.弹出“小鸟”时,弹弓的弹性势能转化为“小鸟”的动能
11.在北京冬奥会自由式滑雪空中技巧女子个人项目决赛中,辽宁运动员徐梦桃勇夺冠军。如图所示,在她滑行过程中,下列说法正确的是( )
A.A点时不具有机械能
B.从A点滑行到C点的过程中重力不断变大
C.滑雪板底面比较光滑是为了增大滑行时与雪面的摩擦
D.在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度
12.自行